二氧化碳培養箱是通過在培養箱箱體內模擬形成一個類似細胞/組織在生物體內的生長環境。
二氧化碳培養箱的三個工作原理：
一、濕度的控制
因培養物需工作室內保持的濕度時，二氧化碳培養箱配有水盤。用戶可在培養時將水盤放入工作室內，水盤加上適量的蒸餾水讓其在工作室內自然蒸發，一般相對濕度可達95%。
二、溫度的控制
二氧化碳培養箱溫度控制器由鉑電阻作為傳感器與數字控制電路、LED數字顯示電路等組成，當傳感器輸出與溫度成正比的電阻信號轉換成電壓信號經電路放大后，一路送至顯示電路顯示實測溫度。另一路送至比較器與設定值比較。當二者產生偏差時，觸發可控硅功率管輸出功率使加熱管產生熱量。當偏差減小直至為零時，其加熱管發出的熱量亦隨之減小，直至停止加熱。控制線路中有超溫及水位報警功能。當顯示溫度超過設定值2.0℃時，溫度控制器發出聲光報警信號，同時切斷輸出，停止加熱，防止溫度繼續上升；當水箱內水位過高或過低時，水位控制器發出聲光報警信號，同時切斷加熱輸出。僅水套式CO2箱具有水位報警功能！
三、氣路的控制
氣路由高濃度的CO2鋼瓶、氣泵、穩壓閥、針型閥，電磁閥、流量計及儲氣瓶等組成。(高濃度的CO2鋼瓶由用戶自備)。當輸入壓力的高濃度CO2氣體，通過調節閥、針閥及電磁閥的流量、時間控制，保證量的CO2氣體進入工作室，達到自動控制工作室內的CO2濃度值。該值同時通過顯示電路顯示，便于觀察了解。為方便用戶在使用中進行濃度的監視和采樣，在CO2箱的后背面裝有采樣、監視口。因采用了快慢速雙重充氣法，使CO2箱在開、關門后，工作室內的CO2濃度能快速恢復且無過沖現象。在CO2箱工作過程中，由儲氣瓶對工作室內進行補氣，以保持穩定的CO2濃度值。